指向自主學習的高中生物學教學逆向設計與實踐

童志偉

［摘 要］文章以“減數分裂”一節的教學為例，嘗試在高中生物學教學中運用逆向設計的方式，以終為始設計學習目標，以SOLO分類理論為指導，實施學生學業成果評價，并以利于學生開展自主學習的原則設計教學活動。

［關鍵詞］自主學習；逆向設計；SOLO分類理論

［中圖分類號］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）17-0081-04

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課標》）指出課程要堅持反映時代要求，關注學生個性化、多樣化的學習和發展要求；著力發展核心素養，使學生具有終身學習能力。

要使學生具有終身學習能力，必須培養學生的自主學習能力。自主學習是指學生在教師的協助下，自己決定學習內容、選擇學習方法、確定學習強度、監控學習過程和學習行為、評價學習結果的一種能動的學習。教師在學生自主學習的過程中可協助學生解讀課標、精選和提供學習材料、編制學案、進行學法指導、釋疑解惑等。

為了更好地實現教學目標，教師應以終為始，對教學進行逆向設計。逆向設計分為三個階段：確定預期結果、確定適合的評估證據、設計教學活動。現以“減數分裂”一節的教學為例對高中生物學教學逆向設計與實踐進行說明。

一、重教材、重課標，設計學習目標

（一）教材分析

“減數分裂”是人教版高中生物學教材必修2第2章第1節的內容。“減數分裂”這一節包含三個內容：精子的形成過程、卵細胞的形成過程以及用顯微鏡觀察蝗蟲精母細胞的減數分裂。安排2課時完成教學，1課時完成“精子的形成過程”的教學，1課時完成“卵細胞的形成過程及用顯微鏡觀察蝗蟲精母細胞的減數分裂”的教學。本節課的重點是精子的形成過程及精子形成過程中染色體的行為變化，尤其是減數分裂過程中染色體的特殊行為。

在與社會生活聯系方面，教材給出了煙草、煙霧等不良的環境條件對生殖細胞的形成以及生殖細胞的質量和數量的影響，提醒學生要形成健康的生活方式，并能分析不良環境條件對生殖健康的影響，從而提出解決方案，主動承擔起社會責任。

（二）學情分析

學生經過初中生物學的學習，已經知道了細胞通過分裂完成數量的增加，細胞在分裂過程中染色體會進行復制，分裂完成后能實現染色體和核內DNA的平均分配。學生通過高中生物學必修1的學習，對有絲分裂過程中染色體的行為變化有一定的理解，對細胞分裂過程中的相關概念，如有絲分裂、著絲點、姐妹染色單體、赤道板、中心體、紡錘體、細胞板等概念也有較為準確的認知，并掌握了染色體、染色單體、DNA的數量判斷方法，以及上述三者變化規律的數學模型建構方法，這為學習減數分裂奠定了基礎。

（三）課程標準要求及核心素養分析

本節課體現了“闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞”這一次位概念，屬于“有性生殖中基因的分離和重組導致雙親后代的基因組合有多種可能 ”這一重要概念，也屬于高中生物學第3個大概念“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”。

對于本節課的內容，《課標》的要求為：闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞的機制。《課標》的學業要求為：運用細胞減數分裂的模型，闡明遺傳信息在有性生殖中的傳遞規律。注重培養學生的生命觀念，發展學生的科學思維。

（四）自主學習目標設計

結合核心概念的學習，建構減數分裂概念模型；通過自主學習、合作學習，準確理解精子的形成過程；建構數學模型，掌握精、卵細胞形成過程中染色體、DNA和染色體單體的數量的變化規律。

二、重情境、重素養，設計評估證據

（一）設計評價內容，創設問題情境，評價核心素養達成

細化學習目標，將學習目標轉化為評價項目或評價內容，圍繞評價項目或評價內容創設問題情境，以終為始，進行逆向設計，引導學生運用所學的知識解決真實問題。在初始學習階段宜偏重創設特定的問題情境，在深度學習階段宜側重創設真實的問題情境。基于此，在本節課的初始學習階段，重要概念的理解、精子形成過程的學習宜設計特定的問題情境，而DNA或染色體數量變化模型建構、遺傳的穩定性及變異的多樣性則宜設計特定的問題情境或真實的問題情境。

（二）根據SOLO分類理論設計學業成果評價表

SOLO分類理論是由香港大學教育心理學教授比格斯和其同事科利斯首創的一種描述學業等級的質性評價方法，該理論將學生的學習結果由低到高分為五個不同的層次，即前結構、單點結構、多點結構、關聯結構、抽象拓展結構。下面以本節課的兩個不同類型的問題為例設計學習結果評價方案，判斷學生在每個問題的回答過程中表現出來的思維層次水平，反映教學目標達成情況。表2是“精子的形成過程”學業成果評價表，用以評價學生的科學思維水平，表3是“減數分裂過程中染色體、染色單體和DNA數量變化的數學模型建構”學業成果評價表，用以評價學生的“模型與建模”科學思維水平。

三、重自主、重素養、重評價，設計教學活動

教學活動的設計核心為在教師指導下的學生自主學習活動，所以教師要準備好教學所用的視頻、示意圖、學案等。為了激發學生的學習興趣，問題設計必須具有一定的情境性，同時還應具有可評價性，便于教師的評估。學生的學習方式有自主學習、合作學習以及探究學習。在科學思維的培養方面，教師可設計有助于訓練學生歸納與概括、模型與建模、演繹推理等科學思維的活動。

四、重實踐、重觀察，深入反思教學

（一）逆向設計，目標達成過程化

以往教學目標的達成度主要是通過學生課后作業完成情況或測試效果進行評價，在教學過程中對教學目標達成效果進行評價的相對較少。通過逆向教學設計，重構了教學設計方式，把教學評價內容分散到致力于核心素養目標達成或關鍵能力培養的各個環節中，使目標達成過程化，能較全面地反映出學生的學習效果，也更有利于學生核心素養的培養。

（二）學案輔助，自主學習不偏航

自主學習不是自由學習，教師在編制學案時，可以充分發揮自身的專業能力，準確解讀課程標準，有效整合課堂內外、教材正文與旁欄的資料信息，設計適當的教學情境，創編緊扣學習目標的練習題，有效引領學生自主學習。

（三）情境設計，助思維方法訓練

在科學思維評價進階中，強調基于不同情境，選擇多種思維方法，通過歸納與概括、模型與建模等培養科學思維。本節課的情境設計從特定情境到給定情境再到真實情境，選擇的思維方法有概括與歸納、模型與建模等，實現了多情境、多方法的靈活運用，極大地促進了學生科學思維的培養。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版2020年修訂［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］? 吳寶山，施望敏.基于自主學習的高效課堂構建［J］.中學生物教學，2016（9）：36-39.

［3］? 陳佳興.淺談運用“逆向教學設計”訓練學生科學思維 ：以“DNA 復制的實驗證據”為例［J］.中學生物教學，2018（23）：21-23.

［4］? 閆白洋.利用SOLO分類理論進行生物學科學思維的表現性評價［J］.生物學教學，2018（4）：16-18.